Exponenta Banner

Пример БПФ

Этот пример показывает, как двумерное преобразование Фурье может использоваться на оптической маске, чтобы вычислить ее дифракционный шаблон. Создайте логический массив, который задает оптическую маску с небольшой круговой апертурой. 

n = 2^10;                 % size of mask
M = zeros(n);
I = 1:n; 
x = I-n/2;                % mask x-coordinates 
y = n/2-I;                % mask y-coordinates
[X,Y] = meshgrid(x,y);    % create 2-D mask grid
R = 10;                   % aperture radius
A = (X.^2 + Y.^2 <= R^2); % circular aperture of radius R
M(A) = 1;                 % set mask elements inside aperture to 1
figure
imagesc(M)                % plot mask
axis image

DP = fftshift(fft2(M));
imagesc(abs(DP))
axis image

Подготовка myFFT для создания ядра

Создайте функцию точки входа myFFT который вычисляет 2-D преобразование Фурье маски при помощи fft2 функция. Используйте fftshift функция, чтобы переставить выход так, чтобы компонент нулевой частоты находился в центре. Чтобы сопоставить эту функцию с ядром графический процессор, поместите coder.gpu.kernelfun прагма внутри функции.

function [DP] = myFFT(M)

coder.gpu.kernelfun();

DP = fftshift(fft2(M));

Сгенерированный код CUDA

Когда вы генерируете CUDA® код, GPU Coder™ создает вызовы функций (cufftEnsureInitialization) для инициализации библиотеки cuFFT, выполнения операций FFT и выпуска аппаратных ресурсов, используемых библиотекой cuFFT. Фрагмент сгенерированного кода CUDA:

void myFFT(myFFTStackData *SD, const real_T M[1048576], creal_T DP[1048576])
 {
  ...
  cudaMemcpy((void *)gpu_M, (void *)M, 8388608ULL, cudaMemcpyHostToDevice);
  myFFT_kernel1<<<dim3(2048U, 1U, 1U), dim3(512U, 1U, 1U)>>>(gpu_M, gpu_b);
  cufftEnsureInitialization(1024, CUFFT_D2Z, 1024, 1024);
  cufftExecD2Z(*cufftGlobalHandlePtr, (cufftDoubleReal *)&gpu_b[0],
               (cufftDoubleComplex *)&gpu_y1[0]);
  ...
  myFFT_kernel2<<<dim3(2048U, 1U, 1U), dim3(512U, 1U, 1U)>>>(gpu_y1, gpu_y);
  cufftEnsureInitialization(1024, CUFFT_Z2Z, 1024, 1024);
  cufftExecZ2Z(*cufftGlobalHandlePtr, (cufftDoubleComplex *)&gpu_y[0],
               (cufftDoubleComplex *)&gpu_DP[0], CUFFT_FORWARD);
  ...
  cufftEnsureDestruction();
  ...
 }

Первый cudaMemcpy вызов функции передает входной вход 1024x1024 с двумя значениями M в память графический процессор. The myFFT_kernel1 ядро выполняет предварительную обработку входных данных перед вызовами библиотеки cuFFT. Двумерный вызов преобразования Фурье fft2 эквивалентно вычислительным fft(fft(M).').'. Поскольку пакетные преобразования обычно имеют более высокую эффективность по сравнению с одинарными преобразованиями, GPU Coder имеет два 1-D вызова cuFFT cufftExecD2Z для вычисления преобразования входа с двойной точностью от реального до комплексного M далее следуют cufftExecZ2Z чтобы выполнить двойное прецизионное комплексное преобразование результата. The cufftEnsureDestruction() вызов уничтожает и освобождает все ресурсы GPU, связанные с вызовом библиотеки cuFFT.

Документация по GPU Coder

Поддержка